CC BY
0
УДК 004.891.2
Лысых В.В. студент 3 курса Мочалкин И.А. студент 3 курса Назаренко А.Р. студент 3 курса Россия, Белгород Научный руководитель: Зайцева Т.В.
доцент
кафедра прикладной информатики и информационных технологий
НИУ «БелГУ» Россия, Белгород
СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ НА БАЗЕ ЭКСПЕРТНОЙ
ОБОЛОЧКИ ESWIN
Аннотация. Статья посвящена освоению технологии и методики построения экспертных систем на примере разработки учебной экспертной системы. Рассмотрен вариант построения экспертной системы в роли одновременно эксперта и инженера по знаниям. Составлена база знаний, состоящая из набора фреймов и правил. Создана экспертная система на базе экспертной оболочки EsWin. Ключевые слова: фрейм, правило, база знаний.
Lysykh V. V. 3rd year student Mochalkin I.A. 3rd year student Nazarenko A.R. 3rd year student Scientific supervisor: Zaitseva T. V.
associate professor
Department of Applied Informatics and Information Technologies
National Research University "BelSU"
Russia, Belgorod
CREATING AN EXPERT SYSTEM BASED ON THE ESWIN EXPERT
SHELL
Abstract. The article is devoted to the development of technology and methods of building expert systems using the example of the development of an
educational expert system. A variant of building an expert system in the role of both an expert and a knowledge engineer is considered. A knowledge base consisting of a set offrames and rules has been compiled. An expert system based on the EsWin expert shell has been created. Keywords: frame, rule, knowledge base.
ESWin v. 1.0 — это программная среда, которая позволяет работать с экспертными системами, основанными на правилах (продукциях) и фреймах. Особенностью этой оболочки является возможность использования лингвистических переменных. Программная оболочка предназначена для решения задач методом обратного логического вывода. В процессе интерпретации правил-продукций используются фреймы как структуры данных, включающие в себя лингвистические переменные.
База знаний включает в себя две составляющие: постоянную и переменную. Переменная часть, которая называется базой данных, содержит факты, полученные с помощью логического вывода. Эти факты не являются константами, их число и значение могут меняться в зависимости от процесса и результатов логического вывода.
До начала работы с экспертной системой база знаний находится в текстовом файле. В этом файле с расширением *.klb (KnowLedge Base) хранятся фреймы и правила-продукции.
В файле с расширением *.dtb (DaTa Base) содержатся факты, которые были получены в процессе логического вывода. Этот файл создаёт сама программная оболочка. Первые части имён этих файлов совпадают.
Была создана база знаний, которая включает в себя фреймы и правила-продукции. Формат её внешнего представления (в текстовом файле) имеет следующий вид:
TITLE=Выбор комнатного растения FRAME=Цель Parent:
Выбор комнатного растения: () ENDF
FRAME=Жизненная форма растения Parent:
свойство[Выберите желаемую форму растения:]:(Деревья;Растение с прямостоячим стеблем;Кустистое растение) ENDF
FRAME=Размер растения Parent:
свойство [Выберите растения: ] :(Высокое;Среднее ;Низкое)
желаемый размер
ENDF
FRAME=Сложность ухода Parent:
свойство[Выберите желаемую сложность
ухода:]:(Низкая;Умеренная;Высокая) ENDF
FRAME=Время цветения Parent:
свойство[Выберите желаемое время цветения
растения:]:(Лето;Весна;Зима) ENDF RULE 1
=(Жизненная форма растения.свойство; Деревья) 100 =(Размер растения.свойство; Высокое) 100 =(Сложность ухода.свойство; Низкая) 100 =(Время цветения.свойство; Лето) 100 DO
ms(Выбор комнатного растения; Исходя из ваших требований, лучшим вариантом является Портулакария) 100 ENDR
RULE 2
=(Жизненная форма растения.свойство; Деревья) 100 =(Размер растения.свойство; Высокое) 100 =(Сложность ухода.свойство; Низкая) 100 =(Время цветения.свойство; Весна) 100 DO
ms(Выбор комнатного растения; Исходя из ваших требований, лучшим вариантом является Мирт (миртовое дерево)) 100 ENDR
RULE 3
=(Жизненная форма растения.свойство; Деревья) 100 =(Размер растения.свойство; Высокое) 100 =(Сложность ухода.свойство; Низкая) 100 =(Время цветения.свойство; Зима) 100 DO
ms(Выбор комнатного растения; Исходя из ваших требований, лучшим вариантом является цитрусовое дерево (мандарин Уншиу)) 100 ENDR
Первым определяется форма растения на рисунке 1.
Рисунок 1 - Форма растения
Далее определяется размер растения.
ОК Комментарий Отмена Прервать
Рисунок 2 - Выбор размера Затем пользователь вводит желаемую сложность ухода.
Рисунок 3 - Сложность ухода В конце определяем сезон цветения растения.
ОК Комментарий Отмена Прервать
Рисунок 4 - Сезон цветения
После получения всех ответов программа выводит подходящее растение.
Е$\мп2 X
исходя из ваших требований, лучшим вариантом является бонсай кармона
ОК
Рисунок 5 - Вывод результата
Трассировка найденного решения будет выглядеть следующим образом.
^ Трассировка — □ X
найден Факт жизненная форма растения, свойство = деревья, КО=100% не доказано условие жизненная Форма растения.свойство = кустистое растение Правило 45 НЕ ДОКАЗАНО ДОКАЗЫВАЕТСЯ Правило 46
найден Факт жизненная Форма растения, свойство = деревья, КО =100% доказано условие жизненная форма растения.свойство = деревья найден факт размер растения, свойство = низкое. КО=100% доказано условие размер растения.свойство = низкое найаен факт сложность ухода.свойство = умеренная, К0=100^ доказано условие сложность ухода.свойство = умеренная не доказано условие время цветения, свойство = лето Правило 46 НЕ ДОКАЗАНО ДОКАЗЫВАЕТСЯ Правило 47
найден факт жизненная форма растения свойство = деревья. К0=100% доказано условие жизненная Форма растения.свойство =деревья найден Факт размер растения, свойство = низкое, КО=ЮО% доказано условие размер растения.свойство = низкое найден Факт сложность унода. свойство =■ умеренная, КО =100% доказано условие сложность ухода, свойство = умеренная найден Факт время цветения, свойство = зима, К0=100^ не доказано условие время цветения.свойство ■ весна Правило 47 НЕ ДОКАЗАНО ДОКАЗЫВАЕТСЯ Правило 48
найден Факт жизненная Форма растения.свойство = деревья. КО=100% доказано условие жизненная Форма растения.свойство = деревья найден Факт размер растения.свойство = низкое, КО=ЮО% доказано условие размер растения.свойство = низкое найден факт сложность ухода, свойство - умеренная, КО =100% доказано условие сложность ухода.свойство ■ умеренная найден Факт время цветения.свойство = зима, КР=100% доказано условие время цветения.свойство = зима Правило 48 ДОКАЗАНО
Формируется заключение выбор комнатного растения гп$ исходя из ваших требований, лучшим вариантом является бонсай кармона (Правило 48)
Печать
Очистить
Отмена
Рисунок 6 - Трассировка
Использованные источники:
1) Вендров A.M. CASE - технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 1998.
2) Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. - СПб.: «Питер», 2001- 384 с.
3) Змитрович А.И. Интеллектуальные информационные системы. Тетра Системс, Минск, 1997. -365с.
4) Полковников А.В., Корпоративная система управления проектами, Электронный офис, №10, 1997.
5) Попов Э.В., Кисель Б.Б., Фоминых И.Б., Шапот М.В. Статические и динамические экспертные системы. М.: Финансы и статистика, 1996 - 320с.
6) Поспелов Д.А. Моделирование рассуждений. Опыт анализа мыслительных фактов. - М.: Радио и связь, 1989. -184 с.
